2.2. Функционально – физический анализ технических объектов(ффа).

Является частью более общего функционально-стоимостного анализа. Целью ФФА является углублённое изучение конструкций и структуры ТО который требуется усовершенствовать.

При таком изучении в первую очередь необходимо понять и уточнить следующее:

• какие функции выполняет каждый элемент ТО и как элементы функционально связаны между собой;

• какие физические операции (преобразования) выполняет каждый элемент ТО и как элементы функционально связаны между собой;

• на основе каких физико-технических эффектов работает каждый элемент ТО и как они взаимосвязаны между собой.

При выполнении этих вопросов появляется четкое и цельное представление об устройстве ТО с функциональной и физической точек зрения.

Анализ ТО выполняют в следующей последовательности:

1. Построение конструктивной функциональной структуры (фс).

Любой ТО можно разделить на несколько элементов каждый из которых имеет вполне определенную функцию по обеспечению работы ТО или его элементов.

Предельное разделение ТО возможно до неделимых элементов с минимальным числом функции. Среди всех элементов особое внимание уделяется главным элементам (обозначается Е₀). Элементы ТО обозначаются Е₀,Е₁, ... Е_N.

В качестве примера рассмотрим конструкцию бытовой электроплитки, представленную на рис.2.3.

Рис.2.3. Конструкция бытовой электроплитки.

Анализ функций электроплитки представляется в виде таблицы 2.2.

Таблица 2.2.

Обозначения	Наименование	Обозначение	Описание
Е0	Спираль	Ф0	Нагревает емкость с жидкостью (V2) до кипения.
Е1	Провод	Ф1	Проводит ток от электросети (V1) до спирали (Е0)
Е2	Разъем	Ф2	Соединяет и разъединяет провод (Е1) с электросетью (V1).
Е3	Огнеупорный элемент	Ф3’ Ф3’’ Ф3’’’	Уменьшает тепловое воздействие спирали (Е0) на стол (V3). Поддерживает спираль (Е0) в заданном положении. Изолирует спираль (Е0).
Е4	Корпус	Ф4	Передает воздействие массы емкости с жидкостью (V2) на стол (V3).

Конструктивная ФС представляет собой ориентированный граф, вершинами которого являются наименования элементов ТО и объектов ОС, а ребрами — функции элементов. Конструктивная ФС бытовой электроплитки представлена на рис. 2.4.

Аналогично анализу функций ТО может быть проведен анализ технологических процессов. При этом для технологических процессов ФС представляет собой граф вершинами которого являются обрабатываемые объекты Е, а ребрами элементарные операции Ф с указанием режимов обработки.

2. Построения потоковой функциональной структуры.

Взаимосвязанный набор физических операций (ФО), реализующих один определенный поток преобразований вещества, энергии или сигналов, либо несколько взаимосвязанных потоков будем называть потоковой функциональной структурой.

Потоковая ФС представляет собой граф, вершинами которого являются наименования элементов ТО или наименования операций Коллера Е , а ребрами - входные А_Т и выходные С_Т потоки (факторы).

Различают две разновидности потоковой ФС: конкретизированная потоковая ФС, у которой в вершинах графа указаны наименования элементов; абстрагированная потоковая ФС, у которой в вершинах графа указаны наименования операций Коллера. Конкретизированная потоковая ФС бытовой электроплитки представлена на рис.2.5.

Список операций Коллера представлен ниже в табл. 2.2.. Потоковая абстрагированная ФС бытовой электроплитки представлена на рис.2.6. В табл. 2.2., G_A,G_B – два качественно отличающиеся вида энергии, вещества или сигнала, имеющих различные свойства, измеряемые различными величинами.

Список операций Коллера

Таблица 2.2.

№ п/п	Наименование прямой операции	Обобщенная структурная формула	Наименование обратнойоперации Коллера	Обобщенная структурная формула
1	Излучение	GA	Поглощение	GA
2	Проводимость	GAGB	Изолирование	GA
3	Сбор	GA*  GA	Рассеяние	GAG
4	Проведение	GAGA	Непроведение	GA GA
5	Преобразование	GAGB	Обратное преобразование	GBGA
6	Увеличение	GA1<GA2	Уменьшение	GA1>GA2
7	Изменение направления	GA GA	Изменение направления	GA GA
8	Выравнивание	GAGA	Колебания	GAGA
9	Связь	GA GA	Прерывание	GA GA
10	Соединение	GA+GB > GAB	Разъединение	GAB <GA+GB
11	Объединение	GA1+GA2 > GA1+A2	Разделение	GA1+A2 <GA1 + GA2
12	Накопление	GA	Выдача	GA
13	Отображение	GAGB	Обратное отображение	GBGA
14	Фиксирование	GA GA	Расфиксирование	GA GA

G_A1,G_A2 – два количественно отличающихся состояния энергии, вещества или сигнала, измеряемые одной и той же физической величиной. G_AB – энергия, вещество или сигнал, представляющие собой композицию из двух разнородных компонентов G_A,G_B имеющих качественное различие,G_A1+A2 – энергия, вещество или сигнал представляющие собой композицию из двух разнородных компонентов G_A1, G_A2 различающихся количественно.